可逆作用

可逆作用 (Revertible Effects) 是 Cordis 实现时间可组合性的核心机制。

在单子作用的基础上增加可逆性约束
提供面向长时运行程序的作用系统
确保程序可以在插件粒度上回到任意状态

副作用的封装

现实中的程序需要与各种副作用打交道。假设一个不纯函数：


f_\text{impure}: \text{X}\to\text{Y}

我们将所有可能的副作用用类型 \mathcal{C} 封装，函数变为：


f: \mathcal{C}\times\text{X}\to\mathcal{C}\times\text{Y}

对于长时运行程序，忽略函数本身的入参和出参，f 属于函数空间 $\mathfrak{F}=\mathcal{C}\to\mathcal{C}$。

从幺半群到群

任何函数 f: \mathcal{C}\to\mathcal{C} 都是状态空间到自身的变换。在组合 \circ 下构成幺半群：

封闭性：f\circ g 也是 \mathcal{C}\to\mathcal{C}
结合律：(f\circ g)\circ h=f\circ (g\circ h)
单位元：$\text{id}$，使得 f\circ\text{id}=\text{id}\circ f=f

如果额外要求每个 f 存在逆元 $f^{-1}$（即副作用可回收），\mathfrak{F} 升级为群。

副作用都可逆吗？

观察计算机中的副作用模式：

操作	占用资源	逆操作
打开文件	文件描述符	关闭文件
创建子进程	进程号	杀死进程
监听端口	端口	取消监听
添加回调函数	事件槽位	删除回调
分配内存	内存区块	回收内存

副作用就是对资源的占用。 计算机的资源天然设计为可重复使用，因此这些副作用一定是可逆的。

追踪和回收副作用

Cordis 通过 \text{effect} 和 \text{restore} 函子追踪和回收逆函数。

effect 函子


\begin{array}{}
\text{effect}&:&
\left(\mathcal{C}\to\mathcal{C}\right)&\to&
\mathcal{C}\times\left(\mathcal{C}\to\mathcal{C}\right)&\to&
\mathcal{C}\times\left(\mathcal{C}\to\mathcal{C}\right)\\
\text{effect}&=&f&\mapsto&\left(c, h\right)&\mapsto&\left(f(c), h\circ f^{-1}\right)
\end{array}

直觉：执行 f 产生的副作用记入状态 $c$，同时将逆操作 f^{-1} 追加到回收链 h 中。

同态性证明

\text{effect} 是从 \mathcal{C}\to\mathcal{C} 到 \mathcal{C}\times(\mathcal{C}\to\mathcal{C})\to\mathcal{C}\times(\mathcal{C}\to\mathcal{C}) 的同态：


\begin{aligned}
\text{effect}\ (f\circ g) \left(c, h\right)
&=\left((f\circ g)(c), h\circ (f\circ g)^{-1}\right)\\
&=\left(f(g(c)), h\circ g^{-1}\circ f^{-1}\right)\\
&=\left(\text{effect}\ f\right)\left(g(c), h\circ g^{-1}\right)\\
&=\left(\text{effect}\ f\right)\circ\left(\text{effect}\ g\right) \left(c, h\right)
\end{aligned}

这意味着：组合两个操作后再追踪 = 分别追踪后再组合。副作用追踪与执行顺序无关。

restore 函子


\begin{array}{}
\text{restore}&:&
\mathcal{C}\times\left(\mathcal{C}\to\mathcal{C}\right)&\to&
\mathcal{C}\times\left(\mathcal{C}\to\mathcal{C}\right)\\
\text{restore}&=&\left(c, h\right)&\mapsto&\left(h(c),\text{id}\right)
\end{array}

直觉：将回收链 h 应用到当前状态，一次性回收所有已追踪的副作用。

在 Cordis 中的实现

理论映射到 API：

数学概念	Cordis API	说明
`\text{effect}(f)`	`ctx.effect(() => { ...; return dispose })`	注册副作用并返回清理函数
`\text{restore}`	`fiber.dispose()`	执行 Fiber 的整个回收链
`f^{-1}`	dispose 返回值 / cleanup 函数	逆操作

export function apply(ctx: Context) {
  // effect: 创建资源，返回其逆操作
  ctx.effect(() => {
    const server = startServer(8080)     // f: 占用端口
    return () => server.close()          // f⁻¹: 释放端口
  })

  // 框架 API 内部已封装 effect
  ctx.on('event', handler)               // 内部: effect(addListener, removeListener)
  ctx.tools.register(myTool)             // 内部: effect(addTool, removeTool)
}
// 当此插件被卸载时，restore 自动按逆序执行所有 f⁻¹

为什么 Agent 需要可逆作用

在 Harness 场景下，可逆作用直接支撑：

热替换 LLM 适配器：卸载旧适配器（回收注册）、加载新适配器，无需重启
动态 tool 管理：根据对话上下文动态添加/移除 tool，不泄漏
子 Agent 生命周期：子 Agent 完成后，其注册的所有临时 tool 和监听器自动清理
优雅关闭：进程退出时所有插件按依赖逆序 dispose，确保资源完全释放

4.5 KiB Raw Blame History Unescape Escape